Explorando as soluções de dimensionamento Cardano Layer-2: sidechains, Hydra, Mithril e computação off-chain
Este artigo foi escrito por Genius Yield, e traduzido por Rômulo Rodrigues, ver artigo original
Cardano é uma blockchain moderna criada refinadamente para equilibrar segurança, descentralização e escalabilidade. Escalabilidade é a capacidade pública de uma blockchain de processar muitas transações sem afetar o desempenho. Com escalabilidade aprimorada, a rede também pode transmitir mais dados e lidar com operações mais intensivas, como jogos de vídeo em blockchain de alta definição, aprimorando a experiência do usuário.
Desde o início, a ala de desenvolvimento da Cardano, IOHK, procurou lançar uma plataforma de alto rendimento que fornecesse mais equilíbrio, permitindo a construção de um ecossistema sustentável, atendendo simultaneamente às necessidades em constante evolução dos usuários e integrando sistemas.
Sete anos depois do início do desenvolvimento do IOHK, o Cardano agora está totalmente funcional. Ele habilitou contratos inteligentes, mesclando propriedades interessantes de redes legadas, como segurança e descentralização, usando Ouroboros como um algoritmo de consenso superior à medida que evolui para atender às crescentes necessidades dos usuários.
Após o Alonzo Upgrade – marcando o fim da Fase Goguen – a demanda por espaço de bloco em Cardano agora é maior, em algumas ocasiões causando congestionamento de rede, impactando a experiência do usuário. À luz disso, e como parte dos esforços de dimensionamento e otimização de desempenho da IOHK sob Basho, o principal objetivo em 2022 é otimizar ainda mais o Cardano e escalá-lo sem comprometer a segurança, a estabilidade do código ou a descentralização.
Sumário
1 . Soluções de dimensionamento Cardano Layer 2
2 . Cadeia Lateral
3 . Hydra
4 . Mithril
5 . Conclusão
Soluções de dimensionamento Cardano Layer 2
A Cardano está adotando uma abordagem em duas frentes para aumentar gradualmente o rendimento e a capacidade em 2022, combinando soluções on-chain, como incremento de tamanho de bloco e soluções off-chain - que é o foco principal deste artigo.
Algumas propostas de dimensionamento on-chain, como pipeline de difusão, podem ser introduzidas no evento Vasil Hard Fork Combinator (HFC) programado para junho de 2022. Até agora, Cardano planeja implementar as seguintes opções de dimensionamento off-chain:
Cadeia Lateral
Uma sidechain é uma blockchain separada que é executada em paralelo, vinculada à blockchain primária (neste caso, Cardano) por meio de um pino bidirecional ou uma ponte. A ponte é central para sidechains, pois usa um mecanismo criptográfico complexo para permitir movimentos fluidos de ativos entre as cadeias.
Notavelmente, uma sidechain é um processo off-chain que permite a propagação rápida de dados (chamados eventos) entre ambas as cadeias. Os eventos só podem ser iniciados após o iniciador bloquear fundos na rede principal usando um contrato inteligente.
Por causa da ponte, os ativos digitais entre a cadeia primária e a cadeia lateral podem ser movidos rapidamente, economizando tempo e recursos. Dependendo das regras definidas da blockchain primária, a cadeia lateral pode existir de forma independente, usando seu algoritmo de consenso, tempo de bloqueio e tokenomics. Cadeias laterais são usadas para dimensionar a rede principal porque, tecnicamente, um número infinito de sidechains pode se conectar à rede principal, permitindo que executem diferentes funções projetadas por seus criadores.
As cadeias laterais aumentariam as possibilidades da Cardano, permitindo que a rede se integrasse com muitas blockchains e criptomoedas. A flexibilidade da cadeia lateral em permitir que um usuário/projeto transfira recursos e execute sua lógica de negócios na cadeia lateral personalizada oferece vantagens que economizam recursos valiosos para a equipe de lançamento.
Milkomeda da dcSpark e Mamba da IOG são dois projetos que trarão compatibilidade EVM para Cardano.
Hydra
Hydra da IOHK é um sistema de camada 2 que usará canais de estado isomórfico, formando cabeças (daí o nome hydra, como a criatura mítica) para maximizar o rendimento, reduzir drasticamente o custo, minimizar as velocidades de processamento para menos de um segundo - ou seja, a finalidade é reduzir os requisitos de armazenamento. Alimentando a Hydra estará o Ouroboros Hydra – uma arquitetura de consenso que permite a Cardano escalar horizontalmente aumentando o número de nós em vez de integrar hardware poderoso.
Cada cabeça de Hydra atuará como uma extensão natural da rede principal Cardano, permitindo que cada canal processe sob demanda, simultaneamente e de forma assíncrona. Portanto, cada cabeça pode carregar uma combinação de ativos, incluindo ativos nativos, NFTs, scripts e muito mais. A Hydra não exigirá consenso global, mas manterá as garantias de segurança e permanecerá acoplada à rede principal sem exigir financiamento inicial do lado do receptor, aprimorando a experiência do usuário.
A equipe de desenvolvimento da IOHK está construindo um Hydra Node de prova de conceito e o protocolo principal. No entanto, a data de lançamento depende de sua estabilidade, permitindo que a comunidade construa vários dApps na plataforma de camada 2.
Mithril
O Mithril é um protocolo de dimensionamento de camada 2 desenvolvido pela IOHK, simbolizando a ênfase da blockchain em eficiência, segurança e abordagem leve.
Essa implementação é desenvolvida expressamente para resolver a sincronização da cadeia, a inicialização do estado, permitindo que diferentes partes interessadas validem um determinado ponto de verificação na cadeia, beneficiando massivamente aplicativos leves – e certificando o consenso em um ambiente trustless, a blockchain Cardano.
O Mithril resolve o problema de sincronização de cadeia tornando a agregação de várias assinaturas entre operadores de participação individuais rápida e eficiente sem, o mais importante, comprometer a segurança. Assim, as assinaturas de Mithril podem encontrar imenso uso na execução de cadeias laterais, pois permitem a verificação leve do estado do blockchain. Dessa forma, há validação e confirmação eficiente e em tempo real das transferências entre a rede principal e a cadeia lateral. Além disso, o agregador Mithril combina logaritmicamente todas as assinaturas em uma, aumentando a sincronização de dados do nó, traduzindo-se em gasto eficiente de recursos e velocidades de processamento mais altas.
O protocolo de camada 2 foi projetado para aproveitar o stake para aumentar a eficiência, garantir a transparência, eliminar problemas de confiança e alavancar as compensações entre o tamanho do bloco e a eficiência usando um design modular. Por seu design, o Mithril pode encontrar aplicativos em dApps móveis e clientes leves.
Além disso, Cardano também está explorando a computação off-chain para aumentar a eficiência do núcleo. A IOHK observa que o descarregamento de transações fora da cadeia pode resultar em transações mais rápidas e baratas. O problema é que descarregar e computar transações on-chain para opções de camada 2 forçaria o uso de modelos confiáveis. Ainda assim, a computação off-chain é uma das considerações da camada 2 de Cardano que está sendo pesquisada ativamente. Eventualmente, descarregar a computação por meio da Execução de Contrato Assíncrona (ACE), por exemplo, levaria a uma maior eficiência da rede principal.
Conclusão
Com mais de 2.000 contratos inteligentes atualmente em execução na Cardano, projeta-se que a demanda por espaço em bloco continuará, necessitando de mais otimização para aumentar a capacidade e o rendimento, conforme estabelecido no Basho. A Cardano está adotando duas abordagens para a rede absorver rapidamente a demanda e o desenvolvimento sustentável na camada moderna e de alto desempenho. O uso de opções de dimensionamento de camada 2 seguras e exaustivamente testadas aprimorará ainda mais a Cardano, tornando-a uma plataforma para protocolos DeFi intensivos e projetos NFT.
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